Конспект олимпийского урока по биологии в 8 классе Обмен веществ и энергии

Конспект урока  биологии в 8 классе.

                                                          "Обмен веществ и энергии."

 Задачи  

• раскрыть значение знаний о нормах питания в связи с определенным видом деятельности человека для сохранения здоровья и работоспособности;
• изучить суточные затраты энергии у людей разных профессий, от чего зависит интенсивность обмена веществ;
• познакомиться с особенностями питания спортсменов.

Оборудование: таблица "Примерные нормы суточной потребности в питательных веществах", Компьютер

 Предварительная подготовка к уроку: Все ученики класса должны измерить рост и вес в медицинском кабинете школы.

Подготовить сообщение:

• "Рациональное питание";
• "Требования к режиму питания",
• «Особенности питания спортсменов»,

Записи на доске: "Завтрак съешь сам, обедом поделись с другом, а ужин отдай врагу",

"Как полопаешь, так и потопаешь",

"Кто как работает, тот так и ест"

Тема урока: "Обмен веществ.  Обменные процессы в организме человека".

Знать: а) об основном и общем обмене веществ;

 б) связь между энерготратами организма и энергетической емкостью пищи;

в) о требованиях к пищевому рациону и режиму питания.

Уметь: а) рассчитывать энергетические затраты организма и составлять пищевой рацион.

Мотивация урока:

Робин-Бобин  кое –как

Подкрепился натощак:

Съел теленка утром рано,

Двух овечек и барана,

Съел корову целиком,

И прилавок с мясником,

Сотню жаворонков в тесте

И коня с телегой вместе,

Пять церквей и колоколен,-

Да еще и недоволен!

Думаю, что вы уже догадались , что речь сегодня мы поведем о рациональном питании человеку, в процессе которого происходит обмен веществ и образуется энергия , необходимая для жизнедеятельности организма.

Деятельность учащихся :записать тему урока

Слайд №1  Рациональное питание (от латинского слова rationalis — «разумный») — это физиологически полноценное питание здоровых людей с учетом их пола, возраста, характера труда, климатических условий обитания. Рациональное питание способствует сохранению здоровья, сопротивляемости вредным факторам окружающей среды, высокой физической и умственной работоспособности, активному долголетию

. Сутьрационального питания составляют три основных принципа:

1) равновесие между энергией, поступающей с пищей, и энергией, расходуемой человеком в процессе жизнедеятельности 2) удовлетворение потребности организма в определенном количестве, качественном составе и соотношении пищевых веществ; 3) соблюдение режима питания.

Итак, прежде всего о балансе энергии. Вся необходимая энергия для жизнедеятельности человека поступает из пищи. Энерготраты человека складываются из расхода энергии на работу внутренних органов, течение обменных процессов, поддержание температурытела на постоянном уровне и мышечную деятельность.

Институт питания Российской академии медицинских наук разработал физиологически обоснованные нормы потребностей в калориях в зависимости от характера профессиональной деятельности, пола, возраста и занятий спортом.

Напомним, что калорийность характеризует количество выделяемого тепла.

По интенсивности труда взрослое население делят на пять групп:

1-я — лица, работа которых не связана с затратой физического труда или требует незначительных физических усилий (работники умственного труда, служащие); 2-я — лица, труд которых не требует больших физических усилий (работники на автоматизированных процессах, радиоэлектронной промышленности, связи, телеграфа, проводники, продавцы и др.); 3-я — лица, труд которых связан со значительными физическими усилиями (станочники, текстильщики, водители транспорта, обувщики, почтальоны, работники прачечных, бригадиры тракторных и полеводческих бригад, работники общественного питания); 4-я — работники немеханизированного тяжелого труда (литейщики, плотники, строительные рабочие, сельскохозяйственные рабочие, металлурги, кузнецы); 5-я — работники, выполняющие особо тяжелый физический труд (горнорабочие, занятые непосредственно на подземных работах, сталевары, землекопы, рабочие на лесозаготовках, каменщики, грузчики, труд которых не механизирован). Калорийность характеризует количественную сторону питания, которая определяется потребностью в энергии. Зная химический состав пищи, легко подсчитать по специальным таблицам химического состава основных пищевых продуктов, сколько энергетического материала получает человек в сутки.
Источник:http://www.medn.ru/zdorovi_obraz_gizni/4.htm

Фронтальная эвристическая беседа:

Вступительное слово учителя:   Ребята, мы  изучаемновую главу " Обмен веществ и энергии", тема урока: " обменные процессы в организме человека"

Деятельность ученика: записывают в тетради тему урока.

Учитель: Показывая на запись на доске, говорит, что должны знать и уметь ученики по данной теме урока.

Как вы уже знаете, процессы обмена веществ в организме сопровождаются освобождением энергии. Этот процесс непостоянный. Отчего же он зависит?

Ответив на вопросы, вы сможете прийти к правильному выводу. Работать будете в группах. Обсуждаете вопрос и делаете вывод, записав его в тетради и на доске. (Проецирую вопросы на экран) Номер вопроса соответствует номеру группы.

1. Почему в меню механизатора обязательно входит борщ или суп, котлеты, сметана, компот? А в меню служащего - отварная курица, салат, чай?

2. Почему жители северных областей употребляют больше жирной пищи, чем жители юга?

3. Почему, когда получаешь "2" или случается что-то неприятное, тогда пропадает аппетит?

4. Позавтракав, солдаты совершили марш-бросок на 8 км, после стреляли по мишеням. Чистили оружие. Почему учения были проведены в таком порядке?

Деятельность учеников: работают в группах, обсуждают вопросы и записывают выводы:

• 1-я группа: (предполагаемый ответ и вывод)

Механизатор выполняет тяжелую работу, затрачивает много сил, а труд служащего не требует больших физических затрат.

Вывод: обмен веществ и энергии зависит от интенсивности мышечной работы.

• 2-я группа: На Севере очень холодно и много энергии уходит в виде тепла в окружающую среду. Жиры являются богатыми источниками энергии.

Вывод: На обмен веществ влияют климатические условия.

• 3-я группа: Когда получаешь "2" , то появляется плохое настроение.

Вывод: обмен веществ и энергии зависит от эмоционального состояния человека.

• 4-я группа: После завтрака сил у солдат было достаточно для бега. А стрельба, чистка оружия, требует меньше затрат энергии.

Вывод: обмен веществ и энергии зависти от времени приема пищи.

Деятельность учителя (обобщает выводы)

Итак, обмен веществ энергии постоянно меняется в зависимости от интенсивности мышечной работы, климатических условий, эмоционального состояния, от времени, прошедшего с момента предшествующего приема пищи и многих других причин.

Возникает вопрос: Как определить постоянный уровень обмена веществ, позволяющий судить о какой-то физической норме?

Для этой цели было принято измерять наименьшие энерготраты человека в определенных стандартных условиях. Какие же эти условия? Ответ найдите на странице 193 учебника.

Деятельность ученика:Зачитывают эти условия.

Деятельность учителя: (объяснение) энергетические затраты, идущие на поддержание жизни организма в покое, называется основным обменом.

Деятельность ученика: записывают в тетради определение основного обмена.

Деятельность учителя: (объяснение) Основной обмен зависит:

а) от пола - у мужчин он несколько выше, чем у женщин.

б) от возраста - у детей он больше, чем у взрослых.

Как вы думает, почему?

Предполагаемый ответ ученика:Дети растут и у них преобладают процессы диссимиляции.

Деятельность учителя: У пожилых людей основной обмен снижается. Как вы думаете, почему?

Предполагаемый ответ ученика: У пожилых людей снижена активность, часто болеют, и у них преобладают процессы ассимиляции.

Деятельность учителя: Еще основной обмен зависит от генетических особенностей организма.

Ребята, а теперь познакомимся с понятием - общий обмен. Это энергетические затраты при активной жизнедеятельности организма.

Деятельность ученика: записывают в тетрадь определение общего обмена.

Деятельность учителя: Как вы думаете, при каком обмене основном или общем, будет больше энергозатрат организма и почему?

Предполагаемый ответ ученика: при общем обмене будет больше энергозатрат, т.к. мы активны: бегаем, ходим, работаем, кушаем и т.д.

Деятельность учителя: Правильно.

Чтобы представить себе реальный расход энергии при общем обмене, проанализируйте таблицу на стр. 194 " Затрата энергии на 1 кг. массы тела в час" и сделайте вывод.

Деятельность ученика: Анализируя таблицу устанавливают связь затраты энергии на 1 кг массы тела в час и делает вывод:Чем выше интенсивность физического труда, тем больше энерготраты.

Деятельность учителя: Ребята, из тех пословиц, что записаны на доске, выберите какая подходит к вашему выводу.

Деятельность ученика: Читают пословицу " Кто как работает, тот так и ест".

Деятельность учителя: Правильно. Каким образом можно компенсировать энерготраты организма?

Предполагаемый ответ ученика: Компенсируются энерготраты за счет продуктов питания.

Деятельность учителя: Продукты питания обладают различной калорийностью (энергоемкостью). Она рассчитывается в лабораторных условиях путем сжигания одного грамма органического вещества. Так при сжигании одного грамма белка или углеводов освобождается 4,1 ккал или. 17,18 кДж, а один грамм жира - 9,3 ккал, или 38,96 кДж.

Какая здесь уместна пословица?

Деятельность ученика: Читают пословицу "Как полопаешь, так и потопаешь"

Деятельность учителя: Правильно. Исходя из энерготрат человека, состояния его здоровья, возраста, пола, характера выполняемых работ составляют нормы питания.

(Проецируется таблица "Примерные нормы суточной потребности в питательных веществах") см. приложение.

Проанализируйте таблицу и сделайте вывод.

Деятельность ученика: анализируя таблицу выясняют и сравнивают суточный расход энергии у людей разных профессий и делают вывод:Чем тяжелее труд, тем более калорийной должна быть пища.

Деятельность учителя: Чтобы достичь наибольшей работоспособности и сохранить здоровье необходимы знания о нормах питания.

А сейчас послушаем сообщения ребят о требованиях к пищевому рациону и режиму питания.

Деятельность ученика: сообщения учащихся. 

1." О рациональном питании":

Знание норм питания дает возможность подобрать такой качественный и количественный состав пищи, при котором достигается наибольшая работоспособность и наилучшее состояние здоровья. Поэтому, основным требованием к пищевым рационам и режиму питания является их рациональность. Сущность рационального питания заключается в удовлетворении энергетических, пластических потребностей организма, в обеспечении при этом необходимого уровня обмена веществ. Главным условием рационального питания является его адекватность, т.е. соответствие количества пищи затратам энергии и потребностям организма. Для правильного обмена веществ и усвоения пищевых продуктов большое значение имеет принцип сбалансированного питания: учитывается количественный и качественный состав пищи, особенно содержание незаменимых аминокислот, которых много в белках животного происхождения: мясе, твороге, яйцах; белках бобовых растений. Организму нужны ненасыщенные жирные кислоты, их много содержится в растительных маслах.

Углеводы необходимы организму не только в виде сахара, но и крахмала. Необходимы витамины, которые за редким исключением не вырабатываются в организме человека, а синтезируются растениями и животными, которые служат ему пищей. Поэтому в питании должны присутствовать продукты животного и растительного происхождения.

2. Сообщение на тему "Режим питания"

Бытует поговорка - "Завтрак съешь сам, обедом поделись с другом, а ужин отдай врагу". Она подходит к общим правилам питания, которые должен знать каждый человек:

• Питайся регулярно

Для взрослых людей питание должно быть трехразовым, а для детей и подростков четырехразовым. Причем 30 - 35% суточного рациона должно приходиться на завтрак, 40 - 45% - обед, 10 - 12% - полдник, 20% - ужин. Ужинать надо не позднее чем за час - два до сна. Есть следует в одни и те же часы.

• Питайся разнообразно.

В рационе питания необходимо сочетать растительную и животную пищу.

• Не будь жадным в еде.

Деятельность учителя: делается вывод:

Итак, вы убедились, что между энерготратами организма и калорийностью пищи должно быть определенное соответствие (баланс), который учитывается при составлении пищевых рационов. 

 3.Сообщение на тему «Особенности питания спортсменов».

Во время тренировочных занятий и особенно соревнований, когда спортсмен испытывает высокое физическое и нервно-психическое напряжение, сопровождающееся значительной активацией всех метаболических процессов, потребность его организма в энергии и отдельных пищевых веществах возрастает. 
Поэтому при занятиях физкультурой и спортом питание должно:
полностью возмещать расходуемое спортсменом количество энергии и пищевых веществ; 
способствовать повышению его специальной спортивной работоспособности;
ускорять восстановительные процессы после тренировок или соревнований. 
Это достигается прежде всего введением в суточный пищевой рацион спортсмена относительно больших количеств белка и углеводов и некоторым ограничением жира. Соотношение белков, жиров и углеводов должно составлять 1:0,8:4 (или 5), а не 1:1:4, как в питании лиц, не занимающихся спортом. Повышенная потребность в белке объясняется необходимостью развития мускулатуры спортсмена, а также увеличивающимся распадом белков в мышцах во время физической работы.
В суточном пищевом рационе спортсменов должно содержаться 2—2,5г белка, 1,6—2,3 г жира, 9—13 г углеводов на 1 кг веса тела. 
Калорийность суточного рациона спортсменов определяется прежде всего их энерготратами на тренировках и при выступлении в соревнованиях. В зависимости от специализации вида спорта они могут составлять от 3000 (шахматисты) до 6500 ккал (у спортсменов, занимающихся видами спорта, связанными с длительными и значительными физическими нагрузками). Для спортсменов-новичков, у которых величина тренировочных нагрузок в день значительно меньше, чем у высококвалифицированных спортсменов, а, следовательно, меньше и расход энергии, суточные нормы потребления белка несколько снижаются — до 1,5— 2 г на 1 кг веса. Однако независимо от специализации и квалификации спортсмена белки должны обеспечивать не менее 17% общей калорийности пищевого рациона.

Животные жиры должны составлять 80—85% от всех жиров пищи, остальное — растительные масла, так как они содержат ненасыщенные жирные кислоты, столь необходимые организму. Наиболее велика потребность в растительных маслах у представителей видов спорта, выполняющих длительные интенсивные физические нагрузки (бег на длинные и сверхдлинные дистанции, спортивная ходьба, велогонки по шоссе, лыжный спорт). 
Углеводная часть пищевого рациона спортсменов должна состоять на 64% из крахмала и на 36% из более простых сахаров, например из сахара и глюкозы. Специфика спортивной деятельности обусловливает повышенную по сравнению с неспортсменами потребность спортсменов в витаминах.

Витамин В1 значительно повышает спортивную работоспособность и снижает утомление при выполнении большой физической работы. Его суточная норма для спортсменов на тренировочных сборах и во время соревнований составляет 5—10 мг. 
Перед тренировочными сборами и крупными соревнованиями необходима комплексная витаминизация. Для этого в течение первых пяти дней сбора спортсмены (а марафонцы, скороходы и велогонщики по шоссе — в течение 10 дней) должны ежедневно принимать по 4 поливитаминных драже и по 4—8 драже с витамином Е и после этого перейти на обычные нормы. 
Питание спортсменов строится в соответствии с особенностями энерготрат при различных спортивных нагрузках. Например, для выполнения скоростных нагрузок (бег на короткие дистанции, прыжки, метания, спортивные игры) необходимы белки, углеводы и фосфор, длительных нагрузок, требующих от спортсмена высокой выносливости (бег на длинные дистанции, лыжный спорт и т.п.), — большое количество углеводов и витаминов группы В и С. Развитие силовых качеств требует пищевого рациона, богатого белками. В видах спорта, в которых к функциональному состоянию нервной системы предъявляются повышенные физиологические требования (гимнастика, фехтование, горнолыжный спорт, бокс и пр.), суточный пищевой рацион должен быть богат белками, фосфором и витамином b), а в видах спорта, сопровождающихся большой теплопотерей (плавание, зимние виды), — жирами. В видах спорта, где высокие физиологические требования предъявляются преимущественно к органу зрения (стрельба, фехтование), повышается обеспечение организма спортсмена витамином А.

4.Сообщение на тему «Энерготраты при занятиях физкультурой и спортом».
На протяжении всей жизни в организме человека происходит энергетический обмен с окружающей средой, состоящий в производстве и расходовании энергии. Энергия необходима организму для обеспечения процессов жизнедеятельности в клетках, тканях и органах, для поддержания постоянства температуры тела, для выполнения внешней механической работы.

Наименьший расход энергии у человека отмечается во время сна — примерно 0,9 ккал/мин/кг. Почти такой же расход энергии происходит в покое в положении лежа утром натощак в комфортных условиях (уровень основного обмена). Энергия основного обмена расходуется на процессы жизнедеятельности в клетках и тканях и на поддержание постоянства температуры тела.

Общий расход энергии у человека за сутки складывается из энергии основного обмена, энергии специфически динамического действия пищи (энергия, затраченная на пищеварение) и энергии, затраченной на механическую работу. Например, для человека массой 60 кг основной обмен в сутки равен 50 ккал/ч х 24 ч = 1440 ккал. Тренированный спортсмен с высоким аэробным «потолком» (80 мл/кг/мин) может расходовать 0,36 ккал/кг/мин, что при массе тела 60 кг будет составлять 21—22 ккал/мин, или 1250— 1300 ккал/ч. Расчет суточных энерготрат проводится следующим образом. Определяется суммарное суточное время (мин), затрачиваемое на определенную деятельность. Затем полученная величина (для каждого вида деятельности) умножается на величину относительного расхода энергии для данного вида деятельности,  и полученная величина умножается на вес спортсмена.

Таблица «Относительный расход энергии (на 1 кг массы тела) в  минуту(проецируется на экран)

 Деятельность учителя: подводя итог урока, читается шуточная "Ода нормам питания".

1.

Как поражает мир живой природы!
Взаимосвязан тесно с неживой,
Подвластен он явлениям погоды,
Законам физики и химии земной:

2.

В нем - человек - плод эволюционный!
Хоть мифы древности о том в веках гласят.
Что Миротворец с неба вдохновлено
Живое создал - много лет назад.

3.

Увидел Дарвин "движущую силу"
Не только в том, чтобы "друг друга съесть"
И в популяции стать особью красивой,
Но на Земле и Духу отдать честь!

4.

"Здоровый дух живет в здоровом теле"
Да, духом жив в природе человек:
Они: "не сладко пили, сытно ели..,"
Но мудрость пронесли из века в век!
Достались нам обряды их, ремесла,
Как хлеб трудом насущным добывать,
Охотиться на дичь, или на веслах
В прибрежных водах рыбу промышлять.
Отсюда и традиции: что кушать!
Жаркое, фрукты, рис - там, где жара:
Сырое мясо, жир с оленьей туши -
Там, где мороз, полгода ждут утра.
Чай с бутербродом, фрикадельки в супе,
Иль шницель скушать? 
Кто что предпочтет:
Но в порциях к столу продуктов нужных
Пусть каждый по потребности возьмет.
8 Нормальный "стол" - забота о здоровье
Детей - подростков, юношей - солдат,
Шахтеров, шоферов - не так то просто
Учесть калории физических затрат.
Расход энергии по возрасту
С таблицей согласно росту и занятьям сосчитать:
И сколько " килоджоулей" в той пицце,
Иных продуктах в сутки потреблять!
"Съешь завтрак сам, 
Обедом поделись ты с другом,
Ужин - пусть врагу!..."
Здоровой жизнью, чтобы насладиться,
Скажи себе, подросток, " Я - смогу!"
Красивы Боги городов античных,
Что канули в веках на дно морей!
Но, соблюдая мудростей приличья,
Мы станем их во много раз стройней.
Не нарушая правил экологии,
Вбирая знания древнейших книг,
Мы будем жить в согласии с природой,
Любуясь красотою тел своих!

Ребята, запишите домашнее задание: изучите параграф № 35;

составить меню 4-х разового питания спортсмена.

Используемая литература.

1. С.Е. Мансурова, О.А. Шклярова ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА. М.: "5 за знания"; СПб.: ООО "Виктория+",2006.
2. Д.В.Колесов, Р.Д.Маш, И.Н.Беляев "Биология.Человек" 8 класс (учебник) Дрофа. Москва .2012.
3. ww.detskaya-medicyna.ru/index.php/fiziologicheskie-osnovy-sostavleniya-pishchevyx-racionov/268-2010-03-07-10-31-21.html.

Приложения:

«Примерные нормы суточной потребности в питательных веществах»

                                                                                                   Таблица:

Инструктивная карточка:

 Практическая работа:

«Расчет энергетического баланса в организме и составление пищевого рациона.

Цель работы:  Формирование умений составления пищевого рациона с учетом правил рационального питания.

Оборудование: Таблицы определения основного обмена по росту, возрасту, массе, таблица работы, таблица калорийности, питательной ценности и содержания витаминов.

                           Ход работы:

Расчет энергетического баланса:

(пол… , рост…, масса…).

1. Используемая таблица 1,2 определяем основной обмен:

за сутки – Суммируем первое и второе число…

за час – Полученный результат основного обмена за сутки делим  на 24часа.

2. Определяем общий обмен:

Для этого основной обмен за час, число часов сна, занятий в школе, прогулки и т.д. суммируем,  (используя таблицу №3)

Сон:

Занятие в школе:

Занятия дома:

Прием пищи:

Общение дома, школе:

Прогулка дорога в школу:

Сумма всех энергетических затрат составляет общий обмен.

3. Определяем количество белков, жиров, углеводов, необходимое в сутки, используя соотношение 1:1:4 и знание того, что для подростков на 1 кг. веса требуется 2г. белков.

     Получаем в граммах:

      Белков-

      Жиров-

      Углеводов-

      Определяем количество энергии, заключенное в данном количестве веществ.

4. Сравниваем:

      Общий обмен и количество полученной энергии.

      Делаем выводы:

5. Рассчитываем суточный рацион питания (учитывая сколько (г.) нужно белков, жиров, углеводов в сутки).
6. Составляем пищевой рацион в зависимости от энергозатрат.

Таблица№1.

            Определение основного обмена, в КДЖ по росту и возрасту  (1е число)

  Таблица №2:

              Определение основного обмена, в КДЖ, по массе (2е число)

                           «Затрата энергии при различных видах работ»

                                                                                                          Таблица№3

 «Калорийность, питательная ценность и содержание витаминов в продуктах»

                                                                                                                Таблица № 4

«Рекомендуемые суточные величины потребления витаминов для детей разного возраста»